Establecer-los-parametros-de-configuracion-optimos-para-la-realizacion-de-empalmes-por-fusion-de-arco-en-splitters-categora-18-para-una-red-GPON

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Engenharias

Ingeniería Fácil

14/7/2022

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Ingeniería

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES
ARAGÓN
““EESSTTAABBLLEECCEERR LLOOSS PPAARRÁÁMMEETTRROOSS DDEE CCOONNFFIIGGUURRAACCIIÓÓNN
ÓÓPPTTIIMMOOSS PPAARRAA LLAA RREEAALLIIZZAACCIIÓÓNN DDEE EEMMPPAALLMMEESS PPOORR
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Bosques de Aragón, Estado de México, Agosto de 2013

RÍOS TORRES PERLA NALLELY
SERRATOS ZAVALA ROGELIO
TESIS
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE
INGENIERO MECÁNICO ELÉCTRICISTA
P R E S E N T A :

UNAM – Dirección General de Bibliotecas
Tesis Digitales
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“ESTABLECER LOS PARÁMETROS DE CONFIGURACIÓN ÓPTIMOS PARA LA REALIZACIÓN DE
EMPALMES POR FUSIÓN DE ARCO EN SPLITTERS CATEGORÍA 1:8 PARA UNA RED GPON.”

I
Índice I
Objetivo III
Introducción IV

Capítulo Fibras y cables ópticos 1
1.1 Medios de transmisión 1
1.1.1 Tipos de medios de transmisión 2
1.1.2 Medio de Transmisión Espacio aéreo 2
1.1.3 Medio de Transmisión Fibra óptica 3
1.1.4 Sistema de transmisión por fibra óptica 4
1.2 Refracción, Reflexión y Difracción 5
1.2.1 Índice de refracción 7
1.3 Velocidades de Transmisión y Ancho de Banda 9
1.3.1 Tipos de técnicas 10
1.3.2 Modulación 10
1.3.3 Etapas para la transmisión por multiplexaje 12
1.4 Conversión de digital a analógica 13
1.4.1 Frecuencia y longitud de onda 16
1.5 Emisor láser 17
1.5.1 Tipos de Láseres 18
1.6 Emisor LED 21
1.7 Ley de SNELL 22
1.8 Reflexión de Fresnel 24
1.9 Dispersión de Rayleigh 26
1.10 Fibra óptica 27
1.10.1 Funcionamiento de la fibra óptica 28
1.10.2 Fibra Monomodo 29
1.10.3 Fibra Multimodo 30
1.10.4 Angulo de aceptación 32
1.11 Tipos de Dispersión en las fibras ópticas 33
1.12 Ventanas de Operación 37
1.13 Perdidas en las fibras 39
1.14 Tipos de cable de Fibra Óptica Pasiva 42
1.14.1 Clasificación de los cables de Fibra Óptica 43
1.14.2 Estructura de los cables 46
1.14.3 Estructura del cable canalizado 52
1.14.4 Estructura del cable aéreo 53
1.14.5 Estructura del cable enterrado 54
1.14.6 Estructura del cable de uso interior 54
1.14.7 Código de colores para tubos holgados 55
1.14.8 Código de colores para las fibras 56
1.15 Tipos de Conectores 59
1.16 La ferrule 63

Capítulo 2 Funcionamiento, tipos de splitter y protocolo de recepción 64
2.1 Planta Externa 64
2.1.1 Red Centralizada 65
2.1.2 Red Distribuida 66
2.1.3 Elementos de una Red Óptica Secundaria 66
2.2 Tipos de cierres para Fibra Óptica Pasiva con divisores 73
2.2.1 Divisores de potencia ópticos 74
2.2.2 Divisores de longitud de onda óptica 75
2.2.3 Conexión en red óptica y topología de red 76
2.2.4 Divisores centralizados 77
2.2.5 Divisores distribuidos 80
2.3 Elementos componentes de la red 83
“ESTABLECER LOS PARÁMETROS DE CONFIGURACIÓN ÓPTIMOS PARA LA REALIZACIÓN DE
EMPALMES POR FUSIÓN DE ARCO EN SPLITTERS CATEGORÍA 1:8 PARA UNA RED GPON.”

2.4 Protocolo # 9 para enlaces de Fibra Óptica 84
2.4.1 Principales características ópticas de los cables utilizados 86

Capítulo 3 Parámetros de configuración para splitters con empalmadora de
fusión de arco
87
3.1 Ubicación de cierres de empalme y puntos de dispersión 88
3.1.2 Tipos de Empalme 89
3.1.3 Tipos de Caja Terminal Óptica 91
3.2 Tipos de cierres para Fibra Óptica Pasiva con divisores 94
3.3 Operación y manejo de empalmadora 96
3.4 Preparación del cable de fibra óptica 98
3.4.1 Prefusion 99
3.4.2 Fusión 100
3.4.3 Protección del empalme 101
3.5 Preparación de las F.O para su empalme 101
3.6 Recepción del enlace 104
3.7 Presupuesto de Pérdida 110
3.8 Parámetros y valores de atenuación 112

Conclusiones 115

Bibliografía 116

III
Objetivo

Integrar los parámetros de los cables de fibra óptica por medio del
protocolo de recepción del operador telefonico en cuestión
llevando a cabo la configuración optima en los empalmes de
fusión de arco en los splitters categoría 1:8 para una red óptica
pasiva con capacidad en giga bits

IV
Planteamiento del problema
En la segunda mitad de 2010 se inicia el despliegue de la fibra óptica en un
escenario de penetración hasta el sitio del cliente (fibra hasta la casa o FTTH, por
sus siglas en inglés). Esto permite ofrecer el acceso a Internet y toda una gama
de nuevos servicios de banda ancha a velocidades de 20 Mbps o mayores desde
la primera mitad de 2011. La fibra óptica en conjunto con la tecnología GPON
(Gigabit Passive Optical Network) permitirá paulatinamente reemplazar la
infraestructura de cobre con fibra óptica.

Este trabajo de tesis integra de forma general, los cables de fibra óptica así como
el funcionamiento y tipos de splitters que son utilizados por el carrier
correspondiente, estableciendo el protocolo y los parámetros de configuración
para realizar un empalme óptimo. Se describe en forma general la tecnología de
fibra óptica hasta el hogar, se hace la aclaración que la instalación de la misma es
desde la perspectiva de planta exterior hasta la conexión y la puesta en servicio
del suscriptor, cuando se contrata con el carrier correspondiente.

El servicio aún está a prueba en algunas zonas de la ciudad de Mexico, sin
embargo el servicio requerido no funciona al cien por ciento, se han encontrado
algunos problemas y la razón principal es que no existe la calidad que solicita el
operador telefonico, debido a que el personal no tiene la información y la
capacitación correspondiente para solucionar las fallas que se presentan en la
unión de red principal con la red secundaria, asimismo con la red exterior del
cliente.

La migración de cobre a fibra es gratuita siempre y cuando se encuentre dentro
del rango del servicio, hasta el mes noviembre de 2012 es gratuito, siempre y
cuando se tenga contratado el paquete con el operador telefonico en cuestión.
Para planes nuevos no existe un costo aproximado ya que el servicio aún está en
etapa de prueba

V
Hipótesis
La construcción en la red de cliente para fibra a la casa (FTTH) es capaz de
operar con un nivel de rendimiento satisfactorio siempre y cuando la normatividad
requerida por el carrier correspondiente sea al cien por ciento, tomando en cuenta
los requerimientos propios del sistema. El operador telefonico como parte de su
estrategia extiende la fibra óptica para reducir la longitud del par de cobre para
incrementar el ancho de banda del suscriptor final, Llevando a cabo una
instalación específica y un seguimiento puntual de su instalación y operación

Introducción
La mayoría de las redes de telecomunicaciones actuales están basadas en
componentes activos en la central que da servicio y en los puntos de terminación
en las instalaciones del cliente, así como repetidores, relevadores y otros
dispositivos en el trayecto de transmisión entre la central y el cliente. Porcomponentes activos queremos decir dispositivos que requieren algún tipo de
energía y generalmente incluyen procesadores, chips de memoria u otros
elementos que están activos y procesando información en el trayecto de
transmisión.

Con las redes ópticas pasivas, todos los componentes activos entre la central
telefónica y las instalaciones del cliente son eliminados, se ponen en la red
componentes ópticos pasivos para guiar el tráfico separando la energía de
longitudes de onda óptica a puntos de terminación en el trayecto. Esta sustitución
de componentes activos por pasivos permite ahorros para el proveedor del
servicio al eliminar la necesidad de energizar y atender componentes activos en el
bucle de transmisión. Los divisores pasivos o acopladores son simplemente
dispositivos que funcionan dejando pasar o restringiendo la luz, y como tales, no
tienen energía o requerimientos de procesamiento y virtualmente no tienen tiempo

VI
promedio entre falla reduciendo así el costo general de mantenimiento al
proveedor del servicio.

A fin de posibilitar el acceso a servicios de gran ancho de banda a usuarios
localizados a distancias tales que no es posible brindarlos con tecnologías xDSL
por sus limitaciones técnicas en cuantos a sus condiciones de funcionamiento, o
que para ello se deben acercar los nodos xDSL a la zona a servir (es decir un
modelo FTTC), en este caso se tornan atractivas las tecnologías de acceso
mediante fibra óptica hasta el domicilio del cliente, es decir FTTH.

En este sentido existen diversas tecnologías disponibles y topologías
implementables a fin de realizar un despliegue de acceso mediante fibra hasta el
hogar. Estas tecnologías pueden clasificarse en primera instancia en dos grandes
grupos:
 Redes Activas: red de fibra óptica con elementos activos en ella (fuera de la
central), como en el caso de SDH-NG, o una red Metro Ethernet
suficientemente distribuidas de modo que se pueda conectar directamente
los clientes a la red. En ese caso estas redes cumplirían la función de red
de acceso y no únicamente de transporte como es actualmente.
 Redes Pasivas: son redes de fibra óptica cuyos componentes son
enteramente pasivos en la red de distribución (no en la central y domicilio
del cliente). Estas se denominan PON (Pasive Optical Network). Permiten
compartir una misma fibra entre varios usuarios

La demanda de ancho de banda por parte de los usuarios de las redes cada vez
es mayor, debido al surgimiento de nuevos servicios ofrecidos por las operadoras,
entre los cuales destacamos; redes privadas virtuales, telefonía sobre IP,
videoconferencia, televisión de alta definición, video sobre demanda, juegos en
línea.

VII
Tabla 1. Demanda de ancho de banda.

Los avances en el backbone de las empresas y en las redes internas de los
usuarios, unido al formidable crecimiento del tráfico de Internet, acentuaron el
problema presente hoy en las redes de acceso; el ancho de banda disponible,
formando un cuello de botella en el último kilómetro de la red (la red de acceso),
debido a que las tecnologías usadas actualmente (xDSL, HFC, entre otras) no
soportan los nuevos servicios (ver tabla 1) que la convergencia de las redes
ofrecen. Estos servicios solamente pueden ser sustentados en una única red
mediante el uso de fibras ópticas, convirtiendo a las fibras en el mejor canal de
transmisión en la actualidad, desde el punto de vista de capacidad de información.

Resumen por capítulos

 Capítulo 1 Se hace la descripción de los cables ópticos que están
formados por dos componentes básicos, cada uno de los cuales debe ser
seleccionado adecuadamente en función de la especificación recibida, o
del trabajo a desarrollar:
 Capítulo 2. Se describe el splitter como un dispositivo que divide la señal
de teléfono en varias señales, cada una de ellas en una frecuencia distinta.
Este dispositivo se utiliza frecuentemente en la instalación de líneas ADSL,
donde es necesario que la señal de datos y de voz convivan en la misma
línea telefónica; esto se consigue dividiendo las señales de entrada de baja

VIII
frecuencia para la transmisión voz y de las de alta frecuencia para datos,
permitiendo un uso simultáneo de ambos servicios. Así como el protocolo
de recepción usado por el carrier correspondiente.
 Capítulo 3 Se establecen los parámetros de configuración para splitters con
empalmadora de fusión de arco.

Capítulo 1
Fibras y cables ópticos

En el desarrollo del presente capítulo se tocarán temas y conceptos
fundamentales de las fibras ópticas, que son el elemento principal en una red de
fibra óptica.

La fibra óptica es un filamento de vidrio, del espesor de un cabello (entre 8 y 300
micrones), llevan mensajes en forma de haces de luz que realmente pasan a
través de ellos de un extremo a otro, donde quiera que el filamento vaya
(incluyendo curvas y esquinas) sin interrupción.

Las fibras ópticas pueden ahora usarse como alambres de cobre convencionales,
como en pequeños ambientes autónomos tales como en procesamiento de datos,
en grandes redes geográficas tanto en los sistemas de largas líneas urbanas
usadas por las compañías telefónicas.

Las diferentes trayectorias que puede seguir un haz de luz en el interior de una
fibra se denominan modos de propagación, pero también hay diferentes medios de
transmisión donde se puede mandar información.

1.1 Medios de transmisión
Para que sea posible un enlace entre dos o varios puntos debe existir un medio de
transmisión, siendo este cada vez más desarrollado.

Todo sistema de transmisión está constituido esencialmente por tres
componentes:
 Emisor, es el dispositivo que genera la señal de información.
 Medio de transmisión, es el elemento a través del cual viaja la señal de
información.
2

 Receptor, es el dispositivo que capta la señal de información generada por
el emisor.

1.1.1 Tipos de medios de transmisión
Existen varios tipos de medios de transmisión como muestra la Figura 1.1, los más
comunes son:
 El par físico.
 El espacio aéreo.
 La fibra óptica.

Figura 1.1 Tipos de medios de transmisión.

1.1.2 Medio de transmisión espacio aéreo
Por el espacio aéreo, además de propagarse las ondas sonoras, también se
pueden transmitir ondas electromagnéticas. Estas son empleadas para transportar
señales de las estaciones de radio y televisión comercial.

Dentro de la planta telefónica, las ondas electromagnéticas y en especial las
señales de microondas son utilizadas para unir diversas localidades, por medio del
espacio aéreo como muestra la Figura 1.2. Las ondas electromagnéticas al igual
que las ondas sonoras no son visibles y también tienen características de
amplitud, frecuencia y fase.

Figura 1.2 Diagrama básico de transmisión aérea.

En el caso del servicio telefónico, las antenas que se utilizan para transmitir son de
forma parabólica y tienen que estar orientadas sobre una misma línea. La
transmisión de señales electromagnéticas utilizando el espacio aéreo, tiene la
desventaja de que se ve afectada por las condiciones atmosféricas y
meteorológicas.

1.1.3 Medio de transmisión fibra óptica
La fibra óptica es un filamento de vidrio de forma semi cilíndrica, sólido, constituido
de dos partes: núcleo y revestimiento.
 El núcleo es la parte central de la fibra, por la que es guiada la luz que
incide por uno de los extremos de la fibra.
 El revestimiento es la parte que complementa al núcleo. Su función
principal es reflejar la luz hacia el centro de la fibra.

La fibra óptica está formada por las siguientes partes fundamentales mostradas en
la Figura 1.3.
4

Figura 1.3 Partes fundamentales de la Fibra Óptica.La fibra óptica respecto al cobre, ofrece una serie de ventajas muy importantes,
estas son:
 Alta capacidad de información (Por el gran ancho de banda). Actualmente
se puede transportar más de 1 terabit por segundo en una fibra óptica.
 Baja atenuación (hasta 0.35 dB/km y se reduce el número de repetidores).
 Inmune a interferencia electromagnética (la fibra conduce luz y no
electricidad).
 Alto nivel de seguridad (Se puede instalar en cualquier lugar).
 Dimensiones pequeñas: El núcleo mide 9 micras (µm) y el revestimiento
125 micras (µm).
 Ligera (Un km. de fibra= 1.4 Kg).

1.1.4 Sistema de transmisión por fibra óptica
La función de un sistema de transmisión por fibra óptica consiste en convertir la
señal de información eléctrica de voz o datos en una señal de luz, transportarla
por una fibra y regresarla a su estado original, la Figura 1.4 nos lo muestra de una
forma más clara.
5

Figura 1.4. Sistema de Transmisión por Fibra Óptica.

La conversión de la señal eléctrica en señal de luz se realiza por medio del
receptor óptico, el cual se encarga de recibir la señal de voltaje, acoplarla por
medio de una Interfaz al emisor óptico y convertirla en una señal de corriente; esta
señal de corriente provoca la variación de la intensidad de una fuente de luz. La
fuente puede ser un rayo Láser o un diodo LED, (Diodo emisor de luz, por sus
siglas en inglés). El rayo láser varia su intensidad en función de la señal de
información. La luz del rayo es acoplada ahora a una fibra óptica, que es un tubo
el cuál la guiara, esta puede viajar por la fibra óptica por varios kilómetros sin sufrir
atenuación considerable.

En el otro extremo de la fibra se encuentra el receptor óptico. Este receptor capta
las variaciones de intensidad de luz a través de un detector, el cual convierte la
intensidad de luz en señal de corriente. La señal después es convertida a voltaje,
por lo que queda recuperada la información que envió el transmisor.

1.2 Refracción, Reflexión y Difracción
La naturaleza de la luz ha sido un enigma muy atractivo e interesante para los
hombres desde la remota antigüedad. Los griegos creían que la visión era
causada por partículas que emitía el cuerpo luminoso, que llegaban después al
ojo.

Sin embargo Platón, Euclides y Claudio Tolomeo, creían que era lo contrario, es
decir, las partículas salían del ojo para llegar después al objeto observado.
6

En la edad media se tenía la idea de que la luz era un flujo de partículas de
naturaleza desconocida. Newton decía que la luz estaba formada por corpúsculos
de diferentes tamaños y velocidades, sin embargo, siempre quedó la duda de sí la
luz era en realidad una partícula o una onda, pues conocían el fenómeno de la
Reflexión, Refracción, como se observa en la Figura 1.5 y de la difracción de la
luz y estos no podían explicarlos.
 Reflexión. Es el efecto que se produce cuando un rayo incide en una
superficie pulida y se regresa. Un ejemplo muy conocido son los espejos.
 Refracción. Es el efecto que se produce cuando un rayo pasa de un medio
a otro con diferente densidad. Por ejemplo, al llegar un rayo de luz en el
aire y encontrar una superficie de agua, una parte de la luz se transmite en
el agua y otra se refleja. Al entrar en el agua el rayo cambia de dirección de
su propagación. Este efecto lo vemos cuando una persona tiene parte del
cuerpo sumergido en agua clara, vemos como si sus piernas estuvieran mal
colocadas o más cortas, lo que ocurrió es que la luz se refractó.

La Figura 1.5 es ejemplo de Refracción y Reflexión de la luz

 Difracción. Es el efecto de doblamiento que sufre un rayo de luz cuando
viaja. Este no viaja en forma recta sino que se dobla o se difracta. Este
fenómeno lo podemos notar cuando hacemos pasar un haz de luz por una
rendija.
7

Sí viajara en forma rectilínea, solamente se vería la luz reflejada en la
pantalla en los puntos A y B. Pero la luz no viaja exactamente en forma
rectilínea por lo que tiende a doblarse; la pantalla se ve iluminada en los
puntos C y D. Se dice entonces que la luz se difracta la Figura 1.7 nos
ayudara a observar mejor este efecto.

Figura 1.7 Difracción de la luz.

1.2.1 Índice de refracción
Cuando hacemos incidir una señal de luz en una fibra óptica, o en un tubo de
vidrio o plástico transparente, o de algún otro material, se puede determinar
que la luz se atenuará menos en un medio en el cual el material de la fibra tenga
un índice de refracción cercano a uno.

Las fibras con alto grado de impurezas o de plástico provocarán mayor atenuación
a la señal que viaje por ellas, que una fibra de vidrio con menor número de
impurezas y un índice de refracción cercano a uno.

El índice de refracción de un medio homogéneo es una medida que determina la
reducción de la velocidad de la luz al propagarse por un medio. Y es el cociente
entre la velocidad de la luz en el vacío y en el medio, cuyos índices se calculan.

Se simboliza con la letra n y se trata de un valor adimensional.

El modelo matemático (1) es el siguiente:
8

Donde:

= Índice de refracción.
c = La velocidad de la luz en el vacío
v = Velocidad de la luz en el medio

En cada material la luz viaja a una velocidad distinta. Cuando una onda pasa de
un medio a otro la velocidad se verá afectada, ya sea porque el cuerpo
absorbe totalmente la energía luminosa o porque la refleje, o parte la refleje y
parte la deja pasar.

Aunque se tenga una fuente de luz como el láser no es posible hacer que el rayo
cruce una pared, a menos que ésta tenga una potencia muy grande, y lo que
lograríamos con esto es destruir la pared. Sin embargo, las ondas del dominio
electrónico pueden atravesar paredes muy gruesas, para este rango de
frecuencias las paredes son transparentes. Las señales de voz logran pasar pero
se atenúan considerablemente, y si la pared llega a ser suficientemente gruesa las
señales de voz no llegan a cruzar. (Figura 1.8)

Figura 1.8 Tipos de señales.
9

Es necesario contar con un índice que indique cuanto se está reduciendo la
velocidad de la luz. Sí esta se encuentra en el espacio libre(c): es igual con la que
se cuenta en el material (v), o sea c=v, el índice de refracción es igual a uno.
 Sí n=1; la velocidad de la luz es la misma en el espacio libre que en el
material.
 Sí n=2; la velocidad de la luz viaja, en el material, a la mitad de la velocidad
que en el espacio libre.
 Sí n=3; la velocidad de la luz en el material es la tercera parte que en el
espacio libre. Esto quiere decir que el índice de refracción de un material
opaco será muy pero muy grande. A continuación se presenta una tabla
con diferentes materiales y sus respectivos índices de refracción. Tabla 1.1:
Tabla 1.1. Índices de refracción de los diferentes materiales.

Color Longitud de Onda
Vacío 1.0
Aire 1.0003
Agua 1.33
Alcohol etílico 1.36
Cuarzo fundido 1.46
Fibra de vidrio 1.5
Diamante 2.42
Silicio 3.4
Galio arseniuro 3.4

1.3 Velocidades de Transmisión y Ancho de Banda
Como complemento a todo un conjunto de elementos utilizados en las
telecomunicaciones, es indispensable que conozcamos las técnicas de
transmisión tanto digitales como analógicas. Las técnicas usadas actualmente en
la red local incluyen las dos versiones, analógica y digital.

1.3.1 Tipos de técnicas
La Tabla 1.2 describe los diferentes tipos de técnicas.
Tabla 1.2. Tipos de técnicas.

Técnicas Resultado
Modulación Se denomina modulación al proceso de colocar la información contenida en una
señal, generalmente de baja frecuencia, sobre una señal de alta frecuencia.

Multiplexaje
El multiplexaje permite a muchas señales compartir un sólo medio de transmisión.
Enel interior de ese medio de transmisión, cada señal tiene su propio camino que
en lo sucesivo llamaremos canal. Una de las formas del multiplexaje es la llamada
multiplexaje por división de frecuencia (FDM). Este combina diversas señales de
amplitud modulada en diferentes bandas de frecuencia en el medio de
transmisión.
Demultiplexaje El Demultiplexaje permite separar las señales que compartían un mismo medio de
transmisión, y asignarles su circuito individual.

Demodulación
Independientemente de que una señal debe ser modulada frecuentemente, para
transmitirla fielmente, cuando llega al final de la transmisión, debe ser convertida
nuevamente en su forma original. A este proceso se le conoce con el nombre de
Demodulación.

1.3.2 Modulación
La modulación de una señal consiste en generar una frecuencia de valor
determinado y modificarla en amplitud, frecuencia o fase, en función de la señal de
información.

Debido a este proceso la señal de alta frecuencia denominada portadora, sufrirá la
modificación de alguna de sus parámetros, siendo dicha modificación proporcional
a la amplitud de la señal de baja frecuencia denominada moduladora.

A la señal resultante de este proceso se la denomina señal modulada y la misma
es la señal que se transmite.

Es necesario modular las señales por diferentes razones:
1) Si todos los usuarios transmiten a la frecuencia de la señal original o
moduladora, no será posible reconocer la información inteligente contenida
11

en dicha señal, debido a la interferencia entre las señales transmitidas por
diferentes usuarios.
2) A altas frecuencias se tiene mayor eficiencia en la transmisión, de acuerdo
al medio que se emplee.
3) Se aprovecha mejor el espectro electromagnético, ya que permite la
multiplexación por frecuencias.
4) En caso de transmisión inalámbrica, las antenas tienen medidas más
razonables.
En resumen, la modulación permite aprovechar mejor el canal de comunicación ya
que posibilita transmitir más información en forma simultánea por un mismo canal
y/o proteger la información de posibles interferencias y ruidos1.

Tipos de modulación: En la Figura 1.9 se muestran los tipos de modulación más
simples utilizados en los radiotransmisores y módems de baja velocidad, los
cuales son:
 En amplitud.
 En frecuencia.
 En fase.

Figura 1.9. Ejemplifica la modulación en sus tres formas

Cada una de estas formas requiere de un modulador apropiado.

1
http://www.textoscientificos.com/redes/modulacion, Pagina recuperada, Junio 18 de 2013
http://www.textoscientificos.com/redes/modulacion
12

Lo que tienen en común todas las técnicas de multiplexaje es que primero
modulan algún aspecto de la señal. Ya que la modulación es un valor conocido, la
señal en su forma original puede ser obtenida cuando llega al receptor, y ahí es
demodulada.

1.3.3 Etapas para la transmisión por multiplexaje
Los multiplexores son circuitos con varias entradas y una única salida de datos,
están dotados de entradas de control capaces de seleccionar una, y sólo una, de
las entradas de datos, para permitir su transmisión desde la entrada seleccionada
hacia dicha salida.

Técnicas de multiplexaje. Hay varias técnicas diferentes de multiplexaje, tanto
analógicas como digitales.

Lo que todas las técnicas analógicas de multiplexaje tienen en común es que la
forma de la onda sinusoidal modula uno o más de los atributos (fase, frecuencia,
amplitud) de una señal portadora. La siguiente tabla (Tabla 1.3) describe las
técnicas más utilizadas:

Tabla 1.3. Tipos de técnicas de multiplexaje.

Técnicas Descripción
FDM= Multiplexaje por división
de frecuencia.
Era originalmente usado, en el trayecto de la transmisión
analógica. En las señales de amplitud modulada se multiplexa la
frecuencia.
TDM= Multiplexaje por división
de tiempo.
Este es usado en la transmisión digital de las facilidades de la
red local, así como en las redes de trayecto corto y largo.

La Multiplexación por División de Frecuencia FDM por sus siglas en ingles es una
técnica utilizada en los sistemas de transmisión analógicos como se muestra en la
Figura 1.10
http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_combinacional
http://es.wikipedia.org/wiki/Dato
13

Figura 1.10. Diagrama a bloques de multiplexaje FDM

Actualmente esta técnica fue desplazada por la Multiplexación por Division de
Tiempo TDM por sus siglas en ingles.

Etapas de multiplexaje FDM. A continuación se describe el proceso para
multiplexar tres diferentes señales de voz, cada una de las cuales llega en su
circuito individual: (Tabla 1.4)

Tabla 1.4. Etapas de multiplexaje FDM.

Etapa Descripción
1
Modulación: Cada amplitud de la señal de voz que entra modula su propia señal
portadora. Una de las tres señales portadoras está a una frecuencia distinta a las otras
dos, de tal forma que cada una de las tres señales moduladas resultantes tenga una
diferente. A esta primera modulación se le llama banda base, que es la transmisión a su
frecuencia original. Los anchos de banda de los canales de voz originales están todos a
4 KHz; los anchos de banda para las señales moduladas están todos a 4 KHz también.
2
Multiplexar: Cada canal de señal modulada tiene asignado su propio canal de
frecuencia en el circuito. El rango particular de frecuencia esta determinado por la
frecuencia de la señal portadora que la señal original de voz modula.
3
Transmisión FDM: La transmisión FDM es llamada transmisión de banda ancha, donde
se realiza la transmisión a una diferente frecuencia de la original. Para transmitir una
mayor cantidad de canales, se agrupan en bloques de tres y se utiliza una frecuencia
portadora de mayor valor para transportar todo el bloque.
4 Demultiplexación: Al demultiplexar las tres señales resultantes, son ahora la banda
base que contiene la información original de cada canal.
5 Demodulación: Se obtienen nuevamente las señales como canales de voz individuales.

1.4 Conversión de digital a analógica
Este proceso consiste en convertir los códigos binarios (señal digital) en señal
analógica. La tabla (Tabla 1.5) muestra el proceso de la transmisión digital de voz:

Tabla 1.5. Proceso de transmisión digital.

Etapa Descripción Resultado
1 Completa el circuito.
El loop se completa cuando el teléfono se
descuelga.
Fluye corriente en el loop.
2
Modulación de voltaje de batería
con la voz a través del micrófono.
Sonido que se convierte en señal eléctrica
analógica.
3 Modulación PAM.
Señal eléctrica analógica que se convierte en
pulsos.
4 Modulación PCM.
Los pulsos eléctricos son traducidos en código
binario.
5 Transmisión.
Señal digital llevando código binario, viaja a través
de los medios de transmisión.
6 Demodulación PCM.
Código binario traducido a una señal eléctrica de
pulso.
7 Demodulación PAM.
Señal eléctrica de pulso se convierte en señal
eléctrica analógica.
8
Demodulación en el audífono del
teléfono.
Señal eléctrica analógica que se convierte en
sonido.

Ancho de banda. El ancho de banda es un indicador de la cantidad de datos que
pueden transmitirse en determinado periodo de tiempo por un canal de
transmisión. Por lo general, el ancho de banda se expresa en bits por segundo
(bps).

Ancho del pulso. El ancho de pulso es el periodo de tiempo que la fuente de luz
está encendida en su amplitud máxima o potencia máxima. La fuente de luz es
encendida y apagada, o modulada, para transmitir datos. El ancho de pulso se
expresa en segundos (s) y, en el caso de la transmisión de señales de luz por
fibras ópticas, se utilizan unidades más pequeñas como el milisegundo (ms) o el
microsegundo (μs).

1ms = 1 x 10-3 segundos
1μs = 1 x 10-6 segundos

Atenuación. Es la pérdidade potencia de una señal, se representa con la letra
griega alfa (α) y se expresa en decibeles (dB). La atenuación en el sistema de
comunicación por fibra óptica es el resultado de diferentes factores.
15

El decibel (dB). Es una unidad de medida adimensional y relativa (no absoluta),
que es utilizada para facilitar el cálculo y poder realizar gráficas en escalas
reducidas. El decibel es una relación logarítmica entre dos potencias, multiplicada
por 10.

Su fórmula es la siguiente:

dB=10 log P1/P2 (2)

Esta unidad se puede usar para medir ganancia o atenuación (si es negativa
significa atenuación). Una ganancia de 3dB significa que la potencia de salida será
el doble de la de entrada.

Una atenuación de 3 dB (ganancia de –3dB) significa que la potencia de salida
será la mitad de la de entrada, es decir, si se tratara de una fibra óptica, en esta se
estaría perdiendo la mitad de la potencia óptica.

Unidades basadas en el decibel.
Como el decibel es adimensional y relativo, para medir valores absolutos se
necesita especificar a qué unidades está referida la medida:
 dBW: La W indica que el decibel hace referencia a un watt. Es decir, se
toma como referencia 1 W (watt). Así, a un watt le corresponden 0 dBW.
 dBm: Cuando el valor expresado en W es muy pequeño, se usa el miliwatt
(mW). Así, a un mW le corresponden 0 dBm.
 dBu: El dBu expresa el nivel de señal en decibeles y referido a 0,7746 volts
que, aplicada a una impedancia de 600 ohm, desarrolla una potencia de 1
W. Se emplea la referencia de una impedancia de 600 Ω teóricamente la
impedancia de la línea.
 dBc: Nivel relativo entre una señal portadora (carrier) y alguno de sus
armónicos.

1.4.1 Frecuencia y longitud de onda
Sí recordamos las características de una señal sinusoidal, esta tiene frecuencia,
amplitud y fase. De la frecuencia podemos obtener la longitud de Onda (λ). En la s
Figura 1.11 se presenta el ciclo de una señal sinusoidal, formado por una cresta
y un valle.

Figura 1.11 Frecuencia y longitud de onda.

Frecuencia: Es el número de ciclos de una señal y se mide en ciclos por segundo
(C/S) o en Hertz (Hz). Ejemplo, Una señal de 1000 Hz, tiene 1000 ciclos o 1000
señales.

Existen señales de diferentes valores de frecuencia, por ejemplo las señales de
voz tienen valores que van de 300 Hz hasta 3400Hz. Las señales que recibimos
en una estación de radio tienen una frecuencia de KHz (kilo Hertz) o MHz (Mega
Hertz). Las señales de telefonía inalámbrica o de las microondas llegan a tener
valores de Giga Hertz (1 Giga Hertz=1, 000,000,000), o sea, en el orden de 1000
millones de ciclos.

La longitud de onda (λ): Es la distancia que recorre un ciclo para completarse.
Esto es, si prolongamos un ciclo de la señal sinusoidal y medimos su longitud, el
valor que obtenemos es la longitud de onda y la representamos con la letra griega
lambda (λ).
17

La forma en que obtenemos el valor de longitud (λ), es dividiendo la velocidad de
la luz (C) en el espacio libre (300,000,000 m/seg.) entre la frecuencia (f).

Donde:

λ=Longitud de onda
C= Velocidad de la luz
f=Frecuencia

De cualquier forma, podemos expresar la señal en frecuencia (Ciclos por segundo
o Hz) o en términos de longitud de onda (en metros o submúltiplos). Por alguna
razón, cuando se habla de señales cuya frecuencia es muy grande del orden de
billones de ciclos o más, se prefiere que estas siempre se expresen en términos
de longitud de onda.

Conforme aumenta la frecuencia la longitud de onda se hace más pequeña, por lo
que se deben usar submúltiplos del metro para expresar las unidades de longitud
de señales de frecuencias muy altas. Estos submúltiplos son:
 Micrómetros (µm), una micra es igual a una millonésima de metro o 10
-6
metros.
 Nanómetro (m), es una unidad mil veces más pequeña que la micra o 10 -9
metros.

1.5 Emisor láser
La palabra láser designa a todos aquellos dispositivos que generan un haz de luz
coherente como consecuencia de una emisión inducida o estimulada, descubierto
dicho comportamiento en 1916 por Einstein. Su nombre se debe a un acrónimo del
inglés laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation -
"Amplificación de Luz por Emisión Estimulada de Radiación").
18

La radiación láser se caracteriza por una serie de propiedades, diferentes de
cualquier otra fuente de radiación electromagnética, como son:
 Monocromaticidad: emite una radiación electromagnética de una sola
longitud de onda, en oposición a las fuentes convencionales como las
lámparas incandescentes (bombillas comunes) que emiten en un rango
más amplio, entre el visible y el infrarrojo, de ahí que desprendan calor. La
longitud de onda, en el rango del espectro electromagnético de la luz
visible, se identifica por los diferentes colores (rojo, naranja, amarillo, verde,
azul, violeta), estando la luz blanca compuesta por todos ellos. Esto se
observa fácilmente al hacer pasar un haz de luz blanca a través de un
prisma.
 Coherencia espacial o direccionabilidad: la radiación láser tiene una
divergencia muy pequeña, es decir, puede ser proyectado a largas
distancias sin que el haz se abra o disemine la misma cantidad de energía
en un área mayor. Esta propiedad se utilizó para calcular la longitud entre la
Tierra y la Luna, al enviar un haz láser hacia la Luna, donde rebotó sobre
un pequeño espejo situado en su superficie, y éste fue medido en la Tierra
por un telescopio.
 Coherencia temporal: La luz láser se transmite de modo paralelo en una
única dirección debido a su naturaleza de radiación estimulada, al estar
constituido el haz láser con rayos de la misma fase, frecuencia y amplitud.

1.5.1 Tipos de Láseres
Existen numerosos tipos de láseres que se pueden clasificar de muy diversas
formas siendo la más común la que se refiere a su medio activo o conjunto de
átomos o moléculas que pueden excitarse de manera que se crea una situación
de inversión de población obteniéndose radiación electromagnética mediante
emisión estimulada. Este medio puede encontrarse en cualquier estado de la
materia: sólido, líquido, gas o plasma.

 El primer láser fue desarrollado por Maiman en 1960 utilizando como medio
activo un cristal cilíndrico de rubí. El láser de gas de CO2, que emite en el
rango del infrarrojo, es capaz de proporcionar grandes potencias y presenta
un gran rendimiento, por ello es el más usado. Éste tipo de láser es
utilizado en numerosas y diversas aplicaciones, como por ejemplo en la
manufactura industrial, comunicaciones, soldadura y cortado de acero,
entre otras.
 Los láseres de Ión Argon y Krypton son utilizados en las discotecas ya que
emiten en el rango del espectro visible…
 El láser Nd:YAG pertenece al grupo de los láseres de estado sólido y emite
también en el rango del infrarrojo, siendo ampliamente empleado como en
el tratamiento oftalmológico de las cataratas, en medicina estética o en
procesos industriales, como tratamientos de superficie y mecanizados.

Los láseres de diodo están construidos con materiales semiconductores son cada
vez más utilizados debido a sus ventajosas características, como un menor
tamaño y elevadas potencias de trabajo. Sin embargo la calidad de salida del haz
es menor que con láseres.
 Aplicaciones. Debido a las propiedades tan particulares del haz láser, el
rango de aplicaciones es amplísimo. El láser en la medicina es cada vez
más usado al actuar muy selectivamente sobre la lesión, dañando
mínimamente los tejidos adyacentes. Por eso produce muy pocos efectos
secundarios en cuanto a destrucción de otro tejido sano de su entorno e
inflamación, así como presentar una esterilización completa al no ser
necesarioinstrumental quirúrgico. En la dermatología, éstos pueden
eliminar casi todos los defectos de la piel bajo anestesia local. En
oftalmología son utilizados los láseres de excímero, que eliminan capas
submicrométricas de la córnea, modificando su curvatura.
La medición de distancias con alta velocidad y precisión fue una aplicación militar
inmediata después de que se inventara el láser, para el lanzamiento de artillería o
para el cálculo de la distancia entre la Luna y la tierra (384.403 km.), con una
20

exactitud de tan sólo 1 milímetro. También es utilizado en el seguimiento de un
blanco en movimiento al viajar el haz a la velocidad de la luz.

Las aplicaciones más cotidianas de los sistemas láser son, por ejemplo, el lector
del código de barras, el almacenamiento óptico y la lectura de información digital
en discos compactos (CD) o en discos versátiles digitales (DVD), que se diferencia
en que éstos últimos utilizan una longitud de onda más corta (emplean láser azul
en vez de rojo). Otra de las aplicaciones son las fotocopiadoras e impresoras
láser, o las comunicaciones mediante fibra óptica.

Las aplicaciones para un futuro próximo son los ordenadores cuánticos u ópticos
que serán capaces de procesar la información a la velocidad de la luz al ir los
impulsos eléctricos por pulsos de luz proporcionados por sistemas láser.

La fusión por confinamiento inercial es la aplicación más deseada ya que
permitiría el desarrollo de la fusión nuclear del hidrógeno de una forma controlada,
permitiendo la obtención de una elevadísima cantidad de energía. Dicho proceso
se produce en el Sol y se obtuvo, aunque no de una forma controlada, en 1952,
con la bomba atómica de hidrógeno.

Dentro del procesado de materiales, el láser es utilizado en todas las ramas (corte,
soldadura, marcado microscópico, etc.) al poder ser empleados en casi todos los
materiales y tener una muy buena respuesta en el mecanizado2…

La palabra láser, cuyo nombre se forma con la primera letra de cada palabra de la
frase en inglés Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
(amplificación de luz por emisión estimulada de radiación). La característica de un
emisor láser, y que lo hace muy diferente a otras fuentes de luz, es que está
hecho de materiales que al estimularlo con una corriente eléctrica, la señal de luz

2
http://www.cienciapopular.com/n/Tecnologia/Laser/Laser.php, Pagina recuperada, Junio 18 de
2013
http://www.cienciapopular.com/n/Tecnologia/Laser/Laser.php
21

que emite tiene coherencia espacial y temporal perfecta (Figura 1.13). La potencia
del rayo láser es de 1 watt.

Fig.1.12 Luz no coherente

Fig. 1.13 Luz coherente

Tabla 1.6 Clasificación de emisor Laser.

Clase Descripción
Clase 1
Un LASER de muy baja potencia y puede ser considerado esencialmente
seguro.
Clase 2
LASER visible con salida en el rango de los 400 a los 700 nm. Dentro de
esta longitud de onda, el ojo se protege con el parpadeo.
Clase 2ª
LASER visible con salida en el rango de los 400 a los 700 nm que no
deben ser vistos.
Clase 3
LASER con potencia media que pueden causar daños a la vista cuando
son observados con o sin aumento.
Clase 3ª LASER visible de potencia media.
Clase 3b LASER invisible de potencia media.
Clase 4
LASER de muy alta potencia que pueden causar daños en la vista cuando
se expone a la emisión ya sea directa, reflejada o difusa.

1.6 Emisor LED
Diodo emisor de luz, también conocido como (LED) acrónimo del ingles de Light
Emisor Diode es un dispositivo semiconductor que emite luz coherente de
espectro reducido, cuando se polariza en forma directa la unión PN del mismo es
una forma de electroluminiscencia.
22

El color (longitud de onda) depende del material semiconductor empleado en la
construcción del diodo y puede variar desde el ultravioleta, pasando por el visible,
hasta la infrarroja. Los diodos emisores de luz ultravioleta también reciben el
nombre de UV LED (Ultra Víolet Light Emisor Diode) y los que emiten luz infrarroja
suelen recibir la denominación de IRED (Infra-Red Emitting Diode). En la Tabla 1.7
se muestran los tipos de emisores.

Tabla 1.7 Longitud de onda de Diodos Emisores de Luz.

Compuesto Color Longitud de onda
Arseniuro de galio (GaAs) Infrarrojo 1600 ƞm 940 ƞm
Arseniuro de galio y
Aluminio (AlGaAs)
Rojo e infrarrojo 890 ƞm
Arseniuro fosfuro de galio
(GaAsP)
Rojo, naranja y amarillo 630 ƞm
Fosfuro de galio (GaP) Verde 555 ƞm
Nitruro de galio (GaN) Verde 525 ƞm
Seleniuro de zinc (ZnSe) Azul 450 ƞm
Nitruro de galio e indio
(InGaN)
Azul

El LED se utiliza en aplicaciones de cortas distancias y bajas velocidades, por
ejemplo, en redes LAN de baja velocidad su ancho espectral es muy grande,
aproximadamente 100 ƞm.

Figura 1.14 LED VS LASER.

1.7 Ley de SNELL
La reflexión o refracción de un haz de luz depende del ángulo de incidencia (θi) y
del índice de refracción de los materiales. Sirve para relacionar la dirección de los
23

rayos incidente y refractado con los índices de refracción (n) de los medios en que
se mueven.

Los ángulos de incidencia (θi) y de refracción (t) son directamente proporcionales
a los medios contrarios a donde ocurren, es decir, i es a n2 como t es a n1.

Donde:

n1 = Índice del refracción del material 1
n2 = Índice del refracción del material 2
θi= Ángulo de incidencia
θt= Ángulo de refracción

Si el ángulo del rayo incidente está muy cercano a 0° el ángulo de salida solo se
reflejará y no se refractará y si esta cercano a 90° el rayo de salida no se reflejará.
Es importante señalar que cuando se introduce un rayo en una Fibra Óptica el
rayo de entrada no debe estar cercano a los 90° o al los 0° ya que el rayo, como
no se reflejará tampoco se refractará, se perderá en la superficie del material o
saldrá de este. Al ángulo límite de entrada del rayo se le conoce como ángulo
crítico de incidencia. A través de la diferencia del índice de refracción de dos
materiales es posible que, al incidirle un rayo de luz a un plano del material más
denso a determinado ángulo, se pueda mantener el rayo refractado en el plano
frontera.(Figura 1.15).

Figura 1.15 Rayo refractado en la frontera.
24

1.8 Reflexión de Fresnel
La reflexión de Fresnel ocurre en cualquier frontera de un medio donde cambie el
índice de refracción, causando que una parte de los rayos incidentes sean
reflejados al primer medio.

Cuando una onda electromagnética que se desplaza por un medio caracterizado
por un índice de refracción n1, incide sobre la interfase con otro medio que posee
un índice de refracción n2, una parte de la onda se refleja y otra porción se
transmite al otro medio.

Las fórmulas de Fresnel dan una descripción completa y detallada del
comportamiento de la onda, tanto en la que se refleja como en la que se transmite
al segundo medio.

La fracción de la intensidad de la luz incidente que es reflejada en la interfase es
determinada por el coeficiente de reflexión R, y la fracción refractada es
determinada mediante el coeficiente de transmisión T.

Las ecuaciones de Fresnel asumen que los dos materiales son paramagnéticos,
es decir, poseen una permeabilidad magnética similar a la del vacío. De esta
forma, las ecuaciones se pueden usar para calcular R y T. El cálculo depende de
la polarización del rayo incidente.

 Si la luz está polarizada en la dirección del campo eléctrico, perpendicular al
plano del diagrama, polarizada en s, el coeficiente de la reflexión viene
dado por

Donde θt se obtiene de θi por la Ley de Snell.

http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_electromagn%C3%A9tica
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Intensity_(physics)&action=edit&redlink=1
http://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_reflexi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Transmission_coefficient_(optics)&action=edit&redlink=1
25

 Si el rayo está polarizado en paralelo al plano del diagrama, polarizado en
p, R viene dado por:

EL coeficiente de transmisión en cada caso está dado por:

 Onda no polarizada
Si la luz no está polarizada, el coeficiente de reflexión es:

Los coeficientes de reflexión y transmisión representan los ratios de
intensidad incidente que se reflejan y transmiten respectivamente. Para un
n1 y un n2 dados, existe un ángulo característico para el cual el valor de RP
se hace cero, y una onda incidente, polarizada en P, es totalmente
refractada. Este ángulo es conocido como Angulo de Brewster3. Para el
vidrio y el aire (o vacío) el valor del Angulo de Brewster está alrededor de
los 56º.

3
En física óptica, el ángulo de Brewster (nombrado en honor al físico escocés Sir David Brewster)
corresponde al ángulo de incidencia de luz sobre una superficie que anula la componente con
polarización paralela al plano de incidencia. El resultado cuando se aplica un rayo de luz no
polarizada sobre una superficie bajo el ángulo de Brewster es la obtención de un rayo reflejado de
luz polarizada en una dirección (cuyo vector de polarización es perpendicular al plano de
incidencia). http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81ngulo_de_Brewster. Página recuperada, Mayo 1
de 2013
http://es.wikipedia.org/wiki/Luz
http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81ngulo_de_Brewster
26

En el caso en que se pasa de un medio de mayor densidad a otro menor
(n1> n2), según se va aumentando el ángulo de incidencia, se llega a un
punto en que toda la luz es reflejada. (Figura 1.16)

Figura 1.16 Reflexión de Fresnel.

1.9 Dispersión de Rayleigh
Cuando la luz se propaga a través de un material no completamente homogéneo
(“turbio”), se puede ver en otras direcciones distintas a la de propagación. Este
fenómeno es llamado dispersión de Rayleigh, se debe a la existencia de pequeñas
partículas y zonas no homogéneas las cuales al ser iluminadas emiten luz en
todas direcciones. La luz emitida es llamada luz de Tyndall.

El grado de dispersión de Rayleigh que sufre un rayo de luz depende del tamaño
de las partículas y de la longitud de onda. En concreto, del coeficiente de
dispersión y por lo tanto la intensidad de la luz dispersada depende inversamente
de la cuarta potencia de la longitud de onda, relación conocida como Ley de
Rayleigh.

La dispersión de luz por partículas mayores a un décimo de la longitud de onda se
explica con la teoría de Mie, que es una explicación más general de la difusión de
radiación electromagnética.

La intensidad I de la luz dispersada por una pequeña partícula en un haz de luz de
longitud de onda λ e intensidad I0viene dada por:

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Coeficiente_de_dispersi%C3%B3n&action=edit&redlink=1
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Coeficiente_de_dispersi%C3%B3n&action=edit&redlink=1
http://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_de_Mie
27

El coeficiente de dispersión de Rayleigh para un grupo de partículas es el número
de partículas por unidad de volumen, N veces la sección transversal.

Como en todos los efectos de onda, en la dispersión incoherente las potencias son
sumadas aritméticamente, mientras que en la dispersión coherente, como sucede
cuando las partículas están muy cerca unas de otras, los campos son sumados
aritméticamente y la suma debe ser elevada al cuadrado, para obtener la potencia
final.
 Perdidas por dispersión de Rayleigh. En la fabricación, cuando el vidrio
está en estado plástico, la tensión aplicada al mismo causa que en él se
desarrollen irregularidades submicroscópicas que se forman de manera
permanente. Cuando los rayos viajan en la fibra y chocan con una de estas
irregularidades la luz se difracta. La difracción causa que la luz se disperse
o se reparta en muchas direcciones. Una parte de la luz difractada continua
por la fibra y parte de esta se escapa por la cubierta.

1.10 Fibra óptica
Una fibra óptica se puede definir de forma simple como una guía de onda
compuesta por un núcleo (core), un revestimiento (cladding) y rodeada de una
cubierta protectora (coating). La función de la fibra óptica es la conducción de una
señal luminosa generada por un láser o un LED.

En los sistemas ópticos se usan exclusivamente fuentes láser. La potencia del
láser o LED es de 1 Watt. Cada filamento consta de un núcleo central de plástico o
cristal (óxido de Silicio y Germanio) con un alto índice de refracción, rodeado de
una capa de un material similar con un índice de refracción ligeramente menor.

http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_(f%C3%ADsica)
http://es.wikipedia.org/wiki/Luz_coherente
http://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADcula_subat%C3%B3mica
28

1.10.1 Funcionamiento de la fibra óptica
El funcionamiento de la fibra óptica consiste en que el haz de luz siempre será
reflejado en la superficie de separación entre el núcleo y el revestimiento. De esta
manera se puede guiar la luz de forma controlada, cuanto mayor sea la diferencia
de índices y mayor el ángulo de incidencia, mayor será la reflexión interna.

Existen dos modos de propagación de la luz en las fibras ópticas utilizadas en
Telecomunicaciones. (Figura 1.17).
 Monomodo
 Multimodo

Figura 1.17 Fibra monomodo y multimodo.

1.10.2 Fibra Monomodo
La fibra Monomodo es aquella que por su diseño puede guiar y transmitir una sola
señal de luz (un modo de propagación), como se muestra en la Figura 1.18.

Figura 1.18 Estructura de una fibra óptica Monomodo.

Tiene las siguientes características:
 Ancho de banda elevadísimo.
 Cuando se aplica el emisor de luz, el aprovechamiento es mínimo.
 Costo es más elevado.
 Fabricación difícil.
 Los acoples deben ser perfectos.
 Núcleo mucho menor que el de la fibra Multimodo, (para evitar la dispersión
multimodal).
 Los diámetros de núcleo y cubierta típicos para estas fibras son de n= 9µm,
r=125 µm.
 Menor atenuación que las fibras Multimodo.
 Acoplamiento de la luz complicado.
30

 Tolerancias de los conectores y empalmes más estrictas.
 Se alcanzan grandes distancias.
 Transmisión de elevadas tasas de bit, (limitadas principalmente por la
dispersión cromática y los efectos no lineales).

La Figura 1.19 nos muestra como la información se comporta en la fibra óptica.

Figura 1.19 Fibra Óptica Monomodo.

En este tipo de fibra los rayos de luz transmitidos a través de la fibra viajan
linealmente y se puede considerar como el modelo más sencillo de fabricar,
siendo el que se utiliza actualmente en los cables de fibra óptica instalados para
las redes Troncales, Zonales y Larga Distancia.

1.10.3 Fibra Multimodo
En este tipo de fibra el índice de refracción del núcleo varía del más alto, hacia
más bajo en el revestimiento, produciendo un efecto espiral en todo el rayo de luz.
El cual describe una forma helicoidal en la medida que va avanzando en la fibra.
Se utiliza principalmente para las redes locales, de T.V., redes para transmisión de
datos.

La Figura 1.20 nos muestra las diferencias entre una fibra monomodo y una
multimodo principalmente en el grosor del núcleo.

Figura 1.20. Fibra Óptica Monomodo y Fibra Óptica Multimodo.

La fibra Multimodo es aquella que puede guiar y transmitir varias señales de luz
por sucesivas reflexiones (modos de propagación). Su nombre se debe a que
transporta múltiples modos de propagación de forma simultánea, ya que éste tipo
de fibra se caracteriza por tener un diámetro del núcleo mucho mayor que las
fibras Monomodo. El número de modos que se propagan por una fibra óptica
depende de suapertura numérica o cono de aceptación de señales de luz a la
entrada.

La fibra multimodo transmite la información muy diferente que la monomodo y se
comporta diferente al ser entregada como se muestra en la Figura 1.21.

Figura 1.21 Fibra Multimodo con n escalonada.
32

En este tipo de fibra, el núcleo tiene un índice refractivo que disminuye
gradualmente con el incremento de la distancia desde el centro de la fibra. Esto
tiene generalmente un diámetro de núcleo de 50µm, como se ve en la Figura 1.22.

Figura 1.22 Fibra Multimodo con índice gradual

1.10.4 Angulo de aceptación
El ángulo de aceptación es, el ángulo máximo medido desde el eje de la fibra para
el cual la señal luminosa incidente experimenta reflexión total. (Figura 1.23)

Figura 1.23 Angulo de aceptación en Fibras Ópticas.

1.11 Tipos de Dispersión en las fibras ópticas
La dispersión es el ensanchamiento de un pulso de luz al viajar a lo largo de la
fibra óptica, limita el ancho de banda y la capacidad de enviar información a través
de la fibra.
 Dispersión cromática: Ocasiona el ensanchamiento del pulso al pasar a
través de fibra óptica.
Se debe a dos factores:
 A la variación que tiene el índice de refracción, de acuerdo con la
longitud de onda transmitida. (Figura 1.24).
 A la geometría de la fibra, ya que es prácticamente imposible que el
núcleo de la fibra sea perfectamente circular. (Figura 1.24).

Figura 1.24 Dispersión cromática.

 Características de la dispersión cromática:
La dispersión cromática presenta las siguientes características:
 La dispersión cromática es acumulativa con la distancia.
 La dispersión cromática aumenta al incrementarse la velocidad del bit.
 No se afecta con un incremento del número de canales.
 No se afecta con la disminución del espaciamiento de canales.

 Dispersión del modo de polarización (PMD): Las fibras Monomodo
convencionales soportan dos modos simultáneamente que se corresponden
a las dos polarizaciones ortogonales del mismo modo.
En una fibra ideal las dos polarizaciones se propagarían a la misma
velocidad de fase, pero en la realidad cualquier asimetría, curvatura o
34

torsión hace que las dos polarizaciones se propaguen a diferente velocidad.
Además se produce también acoplamiento energético entre las dos
polarizaciones. (Figura 1.25).

Figura 1.25 Dispersión del modo de polarización.

Puesto que ambos modos se propagan con diferentes velocidades de fase,
el estado de polarización de la luz a la salida va a cambiar de forma
aleatoria.

Esto es un grave inconveniente en dispositivos o partes del sistema
sensibles a la polarización.

El PMD es un fenómeno crítico que limita la velocidad de transmisión.

A mayor velocidad transportada, el ensanchamiento del pulso es mayor en
el receptor y se produce una alta tasa de errores como se muestra en la
Figura 1.26.

 Causas del PMD: Las causas que ocasionan el PMD son los esfuerzos en
el núcleo de la fibra debido a:
 La construcción de la fibra.
 Núcleo elíptico de la fibra en algunos tramos.
 Material del núcleo no homogéneo.

 Dispersión de modo: Se debe a que los diversos modos que se propagan
en la fibra óptica, en diferentes trayectorias, arriban al otro extremo en
diferentes tiempos. Por lo tanto, este tipo de dispersión es la más
importante en fibras Multimodo y no existe en las fibras ópticas Monomodo.
 Dispersión por guía de onda: Cuando un rayo de luz se transmite por una
fibra óptica con diferentes índices de refracción en su núcleo, la longitud de
onda o las longitudes de onda de dicho rayo experimentan un cambio de
velocidad según el lugar donde viajen en la fibra. Esto provoca también un
retardo de grupo o que los pulsos lleguen al otro extremo de la fibra
Figura 1.26 Dispersión por polarización de modo en una fibra
Monomodo asimétrica
36

distorsionados (atenuados y ensanchados, debido a que los componentes
del rayo llegan a diferentes tiempos).
Actualmente en la construcción de enlaces con cables de fibra óptica se
han utilizando con los siguientes tipos de dispersión:
 Dispersión normal: La fibra óptica de dispersión normal es diseñada para
operar en la región de 1300 nm. La longitud de onda de dispersión cero (λo)
debe estar entre 1300 y 1322 nm; en esta región la capacidad de transmitir
información sobre la fibra es máxima.

La fibra óptica unimodo de dispersión normal tiene las características señaladas
en la tabla siguiente (Tabla 1.8).

Tabla 1.8. Parámetros de dispersión normal.

Tipo Parámetros
Atenuación ≤0.4dB/Km@1300-1310nm
≤0.3dB/Km@1550nm
Longitud de onda de corte de fibra 1190nm≤pc≤<1330nm
Diámetro del modo propagación 9.30±0.5nm@1300nm
Longitud de onda de dispersión cero 1301.5nm£lc£1321.5nm
Diámetro del núcleo("core diameter") 8.3nm
Diámetro del revestimiento("cladding") 125.0±1 m
No circularidad del revestimiento <1%
Diámetro de protección primaria 245±10nm
Concentricidad de la protección primaria ≥0.70
Índice de refracción de grupo efectivo (Neff)
1.470@1300nm
1.470@1550nm
Parámetro de resistencia a la fatiga >20

 Dispersión corrida: La fibra óptica de dispersión corrida es diseñada para
operar en la región de 1550 nm. La longitud de onda de dispersión cero (λo)
debe estar en 1550 nm, estando en esta región el punto de atenuación
mínima.
 Dispersión corrida No Zero: La fibra óptica de dispersión corrida no zero
es optimizada para operar con sistemas de canales múltiples de alta
37

velocidad a largas distancias en la región de 1550 nm. Permite eliminar
efectos no lineales en la transmisión asegurando una dispersión no zero en
el rango de operación de 1530 a 1560 nm.
 Dispersión NZDS-LEAF: Es la segunda generación de fibra de dispersión
corrida no zero, fue diseñada para operar en la banda C (1530-1565nm) y L
(1565-1625nm). Está optimizada para utilizarse en sistemas de alta
velocidad hasta 10 Gbps en la actualidad.

1.12 Ventanas de Operación
Las fibras ópticas presentan una menor atenuación (pérdida) en ciertas porciones
del espectro lumínico, las cuales se denominan ventanas y corresponden a las
siguientes longitudes de onda (λ), expresadas en nanómetros:
 Primera ventana 800: a 900 nm, más utilizada = 850 nm
 Segunda ventana 1250: a 1350 nm, más utilizada = 1310 nm
 Tercera ventana 1500: a 1600 nm, más utilizada= 1550 nm

Se utilizarán para el proyecto de fibra a la casa las siguientes longitudes de onda:
1490 nm y 1625 nm para proporcionar el servicio, mientras que la medición se
realizará en otras longitudes.

Se emplearán dos tipos de fibra óptica para el proyecto de fibra óptica pasiva.
 Para la red principal y secundaria, el tipo G652
 Para el bajante y red interior del cliente, el tipo G657

Las fibras operan dentro de un amplio intervalo de frecuencias de luz, las
longitudes de onda más comunes son 850 nm, 1310 nm, y 1550 nm. En estas
longitudes, las fibras presentan una atenuación mínima, como se puede observar
en las siguientes Figuras. (Figura 1.27 y Figura 1.28).

Hay una cuarta ventana en desarrollo, de 1625 nm.

Figura 1.28 Rango de ventanas de operación.
Figura 1.27 Grafica de atenuación vs longitud de onda.
39

1.13 Perdidas en las fibras
Las pérdidas de transmisión en los cables de fibras ópticas se deben a varios
factores. Es importante conocer algunas causas ya que estas provocan que la
señal de luz se atenúe, la velocidad de transmisión se vea limitada y en general la
eficiencia de la fibra se vea afectada.

Factores intrínsecos:
 Parte de la luz que se refleja en la frontera del núcleo y el revestimiento sepierde.
 Parte de la luz es absorbida por los materiales con los que está construida
la fibra.
 Parte de la luz se pierde por la reflexión de impurezas o defectos de los
materiales de la fibra.
 Parte de la energía se pierde al traspasar el revestimiento, debido a que la
luz se dispersa en todas direcciones.
 Parte de la luz se dispersa de la fibra hacia la fuente.

Factores extrínsecos:
 Cuando la fibra óptica está curvada con un radio pequeño, algunos
rayos chocan en la frontera entre núcleo y revestimiento a un ángulo
mayor que el ángulo crítico y se pierde algo de energía de luz.
 Cuando la fibra es acoplada a otra fibra o a un equipo y ésta unión no es
perfecta.

La Tabla 1.9 que se encuentra en la página siguiente explica los factores
extrínsecos mencionados anteriormente.

Tabla 1.9 Perdidas en las fibras por acoplamiento.

Perdida por Descripción

Acoplamiento
Se producen en las conexiones de fuente a fibra, empalmes de fibra a
fibra y conexiones de fibra a detector. estas conexiones o empalmen
son:
Mala alineación lateral: es cuando hay desplazamiento axial.

Mala alineación de la separación: Cuando se empalman o se conectan y
quedan separadas las fibras:

Mala alineación angular: Sí el desplazamiento angular es mayor a 2
grados:

Acabado de superficie imperfecta. Las puntas de las fibras en un
empalme deben estar pulidas.

 Pérdida total de fibra
El resultado total de pérdida de señal que ocurre por todos los fenómenos
explicados (Tabla 1.9), puede ser representado en una gráfica de pérdida
contra longitud de onda. (Figura 1.29).
41

Figura 1.29 Grafica de perdidas totales en las fibras ópticas.

Observe que en 1300 nm y 1500 nm la atenuación de la fibra es menor, por lo
tanto debe operar en estas longitudes de onda. Los sistemas de comunicaciones
por fibras ópticas operan en 1310 nm y 1550 nm, ya que son los puntos donde
opera la fibra con menor pérdida.
 Perdida por Evento. La distancia máxima alcanzable está determinada
por:
 La potencia transmitida por los equipos (Launch Power). En general
depende del tipo de equipo, clasificándose éstos en 4 clases: (A, B, C, D),
en función de dicha potencia. Un valor típico de éste parámetro para
equipos clase B es entre +3 a +7 dBm.
 La sensibilidad en recepción de los equipos, es decir, la mínima potencia de
señal que es capáz de reconocer correctamente. Un valor típico para esta
es -26dBm.
 La pérdida de inserción introducida por el cable de fibra óptica, ésta
dependerá de la longitud de onda a utilizar, para las usadas en estas
tecnologías PON esta pérdida es de 0.40dB/km para una longitud de onda
de 1310nm y de 0.35dB/km para 1490nm.
 Pérdida introducida por los splitters, típicamente es de 10.5 dB
aproximadamente.
42

 Pérdida introducida por los conectores, típicamente esta es de 0.5dB
aproximadamente.
 Pérdida introducida por cada empalme, esta depende de qué tipo de
empalme se trate. Un empalme mecánico introducirá típicamente una
pérdida aproximada de 0.5dB, mientras que en el caso de uno por fusión
será de aproximadamente 0.08dB.

1.14 Tipos de cable de Fibra Óptica Pasiva
El conocimiento de la estructura e identificación de los cables y las fibras ópticas
dentro de los tubos holgados es indispensable para los procesos de instalación y
mantenimiento de redes ópticas, puesto que es necesario para su empalme y
difusión.

Las necesidades y circunstancias que actualmente prevalecen en el ámbito de las
telecomunicaciones requieren el proporcionar a sus clientes un servicio continuo y
de calidad. Para garantizar la continuidad y la calidad del servicio es necesario
desarrollar métodos y procedimientos mediante los cuales los tiempos de
reparación, al presentarse algún daño, se minimicen, tratando de optimizar, al
mismo tiempo, los recursos humanos y materiales disponibles.

En la actualidad se fabrican una amplia variedad de cables ópticos con diferentes
tipos de estructuras, de acuerdo a su uso y condiciones de operación. Para lo cual
es necesario conocer sus características, su correcta aplicación y manejo, tanto en
su instalación como en la elaboración de empalmes.

Así mismo, las fibras y los tubos holgados de un cable de fibra óptica, son
fabricados en diferentes colores, de acuerdo a un código que permite su
identificación.

1.14.1 Clasificación de los cables de Fibra Óptica
En los enlaces de fibra óptica se utilizan diversos tipos de cable, los cuales cada
uno tiene sus características dependiendo del uso que se requiera, según sea su
instalación: en canalización o ductos, aérea, directamente enterrado o en
interiores. Para lo cual es necesario conocer la estructura y características para su
correcta aplicación. Los nombres de la redes cambian de acuerdo a su ubicación.

A continuación en la Tabla 1.10 se describe la función de cada una de ellas y el
tipo de fibra óptica que aplica:
Tabla 1.10. Tipos de redes en las fibras ópticas.

Red Descripción Tipo de Fibra
Longitud de
Onda
Red Troncal
de Larga
Distancia
Es la red que enlaza dos centrales de
servicio de larga distancia.
Monomodo (unimodo)
de dispersión corrida

1550 ƞm
Red troncal
local
Red que une dos centrales de servicio
local en áreas urbanas.
Monomodo de
dispersión normal

1310 ƞm

Red óptica
flexible
Red óptica en anillo, que conecta al
usuario a la red telefónica pública
conmutada, a la red digital no conmutada
y ofrece variedad de interfaces a
diferentes velocidades (flexibilidad). Y
facilidades para ampliaciones futuras.
Monomodo de
dispersión normal

1310 ƞm
Red RDA Red digital Integrada punto a punto que
conecta al usuario a la red telefónica
conmutada o digital no conmutada.
Monomodo de
dispersión normal
1310 ƞm
Red Zonal

Red para comunicar dos poblaciones
dentro de la misma área. Se pueden
dar los siguientes casos:
a) Sí se hace uso (se deriva) de la red
LD.
b) Sí es una red punto a punto
independiente con una longitud igual
o menor a 40 km.
c) Sí es una red punto a punto,
enlaces en conFiguración en anillo o
enlaces en los que se conectan en
serie dos o más centros de conexión
de abonado o elementos de
distribución de abonados (URA´s,
multiplexores de abonado, etc.) con
longitud mayor a 40 km entre ellos.

a) Monomodo de
dispersión corrida
b) Monomodo de
dispersión normal

c) Monomodo de
dispersión corrida

1550 ƞm

1310 ƞm

1550 ƞm

La siguiente tabla (Tabla 1.11) muestra los tipos de cables que se utilizan en la
construcción de enlaces de fibra óptica.

Tabla 1.11 Tipos de cables de enlace en la fibra óptica.

Tipo Dispersión N° de fibras Uso Long. carrete (m)
TM-1 Normal 06,12,24,36,48,72 Canalización 1,950 + 5 %
TM-3 Normal 06,12,24,36,48,72 Interior 500 – 0 + 3%
TM-4 Normal 06,12,24 Enterrado 4600 – 0 + 5 %
TM-5 Corrida 12,24 Aéreo 1,950 + 5 %
TM-6 Normal 06,12,24 Aéreo 1,950 + 5 %
TM-7 Corrida 06,12,18,24,36 Canalización 4600 – 0 + 5 %
TM-7 LD Corrida 18,24,36 Canalización 4600 – 0 + 5 %
TM-8 Corrida 06,12,18,24,36 Enterrado 4600 – 0 + 5 %
TM-8 LD Corrida 18,24,36 Enterrado 4600 – 0 + 5 %
TM10 Corrida 06,12,18,24,36,48, Interior 500 – 0 + 3%
TM-11 No Zero 12,18,24,36,48 Canalización 4600 – 0 + 5 %
TM-12 No Zero 12,18,24,36,48 Interior 500 – 0 + 3%
TM-13 Nzds-Leaf 12,18,24,36,48 Canalización 4600 – 0 + 5 %
TM-14 Nzds-Leaf 12,18,24,36,48 Interior 500 – 0 + 3%
TM-15 Nzds-Leaf 12,24 Aéreo 1,950 + 5 %
TM-16 Nzds-Leaf 06,12,18,24,36 Enterrado 4600 – 0 + 5 %

Los cables de dispersión corrida y dispersión no Zero ya no se instalan pero aún
se encuentran en existencia.

Los cables TM-7LD y 8 LD dejaron de usarse (desde 1998),ya solo se
encuentran instalados en algunos enlaces de larga distancia.

a) Fibra G.652 La recomendación G.652 describe subtipos de la “A” a la “D”.
La Tabla 1.12 siguiente describe el subtipo “D” por permitir la utilización de
la fibra en las regiones de 1310 a 1550 ƞm y ser compatible con la G657

Tabla 1.12 Características de fibra G652-D.

Atributo Dato Valor
Diámetro del campo modal
Longitud de onda 1310 nm
Gama de valores nominales 8.6-9.5 µm
Tolerancia ± 0.6 µm
Diámetro del revestimiento
Nominal 125.0 µm
Tolerancia ± 1 µm
Error de concentricidad del núcleo Máximo 6.6 µm
No circularidad del revestimiento Máximo 1.0 %
Longitud de onda de corte del cable Máximo 1260 ƞm
Perdida de macrofelexión
Radio 300 mm
Numero de vueltas 100
Máximo a 1625 ƞm 0.1 dB
Prueba de tensión Mínimo 0.69 GPa
Coeficiente de dispersión cromática
λ0min 1300 ƞm
λ0max 1324 ƞm
S0max 0.092 ps/nm
2
x km
Atributos del cable
Coeficiente de atenuación
Máximo de 1310 ƞm a 1625 ƞm 0.4 dB/Km
Máximo de 1383 ƞm ± 3 ƞm 0.4 dB/Km
Máximo a 1550 ƞm 0.3 dB/Km
Coeficiente de PMD
M 20 cables
Q 0.01 %
PMDQ máximo 0.20 ps/ √ Km

b) Fibra G657
La recomendación ITU-T G.657 se deriva de la experiencia adquirida en el
uso de fibra óptica basada en la recomendación UIT-T G.652 pero
adecuada a las necesidades de cables en una red óptica de acceso, pues
este tipo de red supone distintas exigencias que afectan la calidad de
funcionamiento de las fibras.
Las características de la red de acceso son:
 Alta densidad de distribución.
 Cables de derivación en la red de acceso.
 Limitaciones de espacio.
 Numerosas manipulaciones.

Para soportar estas características, la fibra debe ser fácil de manipular y
poco sensible a la flexión y adecuarse a espacios reducidos. Las fibras
G.657-A son adecuadas para su utilización a lo largo de la gama de 1260
nm. a 1625 nm. En la Tabla 1.13 se muestran dichas características.

Tabla 1.13 Características de Fibra G657

Atributo Dato Valor
Diámetro del campo
modal
Longitud de onda 1310 nm
Gama de valores nominales 8.6-9.5 µm
Tolerancia ± 0.4 µm
Diámetro del
revestimiento
Nominal 125.0 µm
Tolerancia ± 0.7 µm
Error de concentricidad
del núcleo
Máximo 0.5 µm
No circularidad del
revestimiento
Máximo 1.0 %
Longitud de onda de
corte del cable
Máximo 1260 nm
Perdida de
macrofelexión
G657A1 G657A2
Radio (milímetros) 15 10 15 10 7.5
Numero de vueltas 10 1 10 1 1
Máximo a 1550 nm (dB) 0.25 0.75 0.03 0.1 0.5
Máximo a 1625 nm (dB) 1.0 1.5 0.1 0.2 1.0
Prueba de tensión Mínimo 0.69 GPa
Coeficiente de
dispersión cromática
λ0min 1300 nm
λ0max 1324 nm
S0max 0.092 ps/nm
2
x km
Coeficiente de
atenuación
Máximo de 1310 nm a 1625 nm 0.4 dB/Km
Máximo de 1383 nm ± 3 nm 0.4 dB/Km
Máximo a 1550 nm 0.3 dB/Km
Coeficiente de PMD M 20 cables

Q 0.01 %
PMDQ máximo s/ √ Km

1.14.2 Estructura de los cables
Actualmente se fabrican una amplia variedad de cables ópticos con diferentes
tipos de estructuras, de acuerdo a su uso y condiciones de operación.

Para la instalación del cable de fibra óptica se deben considerar, el lugar y las
condiciones ambientales del lugar para decidir como se va a instalar, estas
pueden ser:
47

 Aéreo
 Enterrado
 Conducido por ducto
 Bajo el agua.

Los factores a considerar en la construcción de cables de fibra óptica son los tipos
de fuerzas a los que expuesto durante la manufactura, instalación y operación,
como se muestra en la Figura 1.30

Figura1.30 Estructura básica de los cables.

a) Microcurvatura
En una fibra es causada por fuerzas laterales localizadas a lo largo de
ella. Esto es provocado por esfuerzos durante la manufactura e
instalación y también la variación dimensional de materiales del cable,
debido a cambios de temperatura. La sensibilidad a la Microcurvatura es
función de la diferencia del índice de refracción, así como también de los
diámetros del núcleo y del revestimiento.

La Microcurvatura incrementa las pérdidas ópticas. Para reducir estas
pérdidas, el cable debe proteger a la fibra de fuerzas laterales que la
doblen.
b) Elementos de tensión
Existen básicamente dos tipos de construcciones que se emplean:
 Elemento central de tensión (ECT).
 Elemento exterior de tensión (EET).

La estructura del cable consiste de un miembro de tensión colocado en el
centro del cable y alrededor de él se colocan las fibras de cubierta
secundaria en forma helicoidal rellenándose los espacios libres con gel para
darle una protección contra la humedad.(Figura 1.31).

Figura 1.31 Elementos de los cables de fibra óptica.

Sobre el núcleo del cable pueden ir los demás elementos que conforman el
cable específico, es decir, puede llevar una cubierta interna, una barrera
contra la humedad, una armadura, algún elemento de suspensión, etc.

c) Estructura del núcleo
Este diseño incorpora al miembro central de tensión una cubierta
plástica de gran espesor con ranuras en la periferia (de 6 a 12
ranuras), que van en forma helicoidal. En estas ranuras se alojan las fibras,

Cubierta interna
Elemento central
de tensión
Tubos Holgados
Fibras

Miembro Kevlar
Fibras en tubos
Holgados
Elemento de tensión
central

estas fibras pueden ir con cubierta secundaria de tubo apretado, o bien
únicamente con cubierta primaria, pudiendo ir en cada ranura más de una
fibra dependiendo de la densidad de fibras que requieren en el cable.
(Figura 1.32) De esta forma las fibras quedan desacopladas de los
esfuerzos de tensión y tienen libertad de movimiento.

Figura 1.32 Estructura del núcleo de la fibra óptica.

d) Elementos de tensión exterior
Este diseño emplea un elemento de tensión externo, el cual envuelve a las
fibras, pueden encontrarse reunidas por medio de una espiral de plástico, o
bien, unidas a una cinta plástica formando una estructura rectangular
compacta.
Las fibras ópticas pueden ir únicamente con cubierta primaria o con cubierta
secundaria de tubo apretado. (Figura 1.33).

En general, este tipo de diseño se emplea cuando se requiere una muy alta
densidad de fibras con dimensiones muy reducidas, o bien, se requiere una
muy alta resistencia a la tensión.

También se emplea frecuentemente en los cables Mono fibra y dúplex que
se usan para la interconexión a los equipos (pig tails y jumper).

Sobre el miembro de tensión externo se colocan los demás elementos que
conforman el cable (cubiertas, armaduras, barreras contra la humedad,
etc.).

Figura 1.33 Elementos de tensión exterior para fibra óptica.

e) Cables para exteriores
Los cables exteriores se emplean en la llamada planta externa. Aaquí
existen una gran variedad de diseños caracterizándose todos ellos en
contener siempre más de dos fibras.Estos contemplan todas las posibles
variedades (Figura 1.34), es decir:
 Puede llevar cubierta secundaria de tubo holgado.
 Pueden ser de elemento central de tensión de núcleo ranurado, o de
elemento de tensión exterior.
 Por lo regular todos llevan barreras contra la humedad que
pueden ser de jelly, de cintas metálicas, o utilizando presión de gas.
 En general la cubierta externa es de polietileno con negro de humo.
 Pueden llevar o no armadura, y si la llevan son en cualquiera de sus
variedades.

Figura 1.34 Elementos de cables para exteriores de fibra óptica.

f) Cables interiores
Los cables para interiores son aquellos que se utilizan dentro de los
edificios, o de la llamada planta interna, en general deben tener buena
flexibilidad y no ser propagadores de flama. Estos cables tienen